CN101832801A - 涡街流量计 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种涡街流量计，包括介质流通管道、介质流通管道轴线上设置有漩涡发生体，与漩涡发生体对应的介质流通管道的管道壁上开设有一对关于介质流通管道轴线对称的取压孔，两取压孔通过一个结构对称的检测通道相连，在检测通道的中心部位设置有检测元件，所述的检测元件为热敏元件，兼顾了检测灵敏度、抗振性能力和耐污能力。
Description
技术领域
本发明涉及一种涡街流量计。
背景技术
涡街流量计是利用卡门涡街原理进行流量测量的。把一个非流线形阻流体垂直插入管道中，随着流体绕过阻流体流动，产生旋涡分离现象，形成有规则的旋涡列，左右两侧旋涡的旋转方向相反，如图1，这种旋涡称为卡门涡街。根据卡门的研究，这些涡列多数是不稳定的，只有形成相互交替的内旋的两排涡，且涡列宽度H与同列相邻的两旋涡的间距L之比满足H/L＝0.281(对圆柱形旋涡发生体)时，这样的涡列才是稳定的，称卡门涡街。产生旋涡分离的阻流体称为旋涡发生体。涡街流量计是根据旋涡脱离旋涡发生体的频率与流量之间的关系来测量流量的仪表。
用热敏检测技术检测涡街流量计的旋涡发生体周围的旋涡分离频率，是最早发展起来的检测旋涡方法，它具有结构简单牢固、灵敏度高和抗振性好的优点。它的主要缺点是耐污能力差，并只能用于检测较低温度的流体。正因为这些问题，实际应用的涡街流量计大都采用压敏检测技术。然而压敏法也有灵敏度较低，不耐振的问题。所以，前者的长处恰为后者的短处，后者的长处又为前者的短处。理想的方法是将两者有机结合，使之结构简单牢固，有较高的灵敏度又有好的抗振性能和耐污能力。
发明内容
本发明的目的是提供一种涡街流量计，以实现检测灵敏度、抗振性能力和耐污能力的兼顾。
为实现上述目的，采用的技术方案是：一种涡街流量计，包括介质流通管道、介质流通管道轴线上设置有漩涡发生体，与漩涡发生体对应的介质流通管道的管道壁上开设有一对关于介质流通管道轴线对称的取压孔，两取压孔通过一个结构对称的检测通道相连，在检测通道的中心部位设置有检测元件，所述的检测元件为热敏元件。
所述的检测通道上开设有至少一个防共振的小孔。
所述的热敏元件为铂丝。
所述的铂丝过检测管道的轴线，且与检测管道的轴线垂直。
所述的铂丝在测量管轴线与两取压孔的轴线垂直的平面上。
本发明在检测通道的中心部位设置有热敏元件，在流体流经旋涡发生体的两侧交替分离出的旋涡经过取压口时会有吸气效应，于是形成的压力脉动以纵波的形式在导管中传导，热式检测元件处于推挽作用下，垂直于热式检测元件有气体来回震动，受热的热式检测元件的电阻发生交替变化，进而热式检测元件电阻变化频率等于涡街流量计中旋涡分离频率，从而实现了检测灵敏度、抗振性能和耐污能力的兼顾；检测通道上开设有至少一个防共振的小孔，避免了检测过程中形成共振造成的干扰；铂丝过检测管道的轴线，且与检测管道的轴线垂直，更有利于导管中气体推动热式检测元件；铂丝在测量管轴线与两取压孔的轴线垂直的平面上，增加了检测的准确度。
附图说明
图1是卡曼涡街示意图；
图2是本发明结构示意图。
具体实施方式
如图2所示，本实施例包括做为介质流通管道的测量管1、漩涡发生体2和信号处理电路6，漩涡发生体2对应的测量管1的管壁上开设有一对关于测量管管道轴线对称的取压孔3，两取压孔3通过一个结构对称的做为检测通道的导管4相连，导管4关于测量管轴线与两取压孔的轴线垂直的平面结构对称，导管4中设置有铂丝5做为热式检测元件，铂丝5的信号输出与信号处理电路6连接，铂丝5垂直于导管的轴线设置，且在测量管1的轴线与两取压孔3的轴线垂直的平面上，导管4上设置有一个小孔。
流体流经流量计的测量管时在旋涡发生体的两侧后边，会交替分离出旋涡即形成涡街。旋涡中心是低压区，它经过导管口时会有吸气效应，于是形成压力脉动，压力脉动以纵波形式在导管中传导，其实质就是声波在管中的传播。若用声敏元件加以检测则会陷入抗振性能和灵敏度的矛盾中。本实施例中采用一根加热的铂丝5至于导管中，铂丝5处于推挽作用下，垂直于铂丝5有气体来回振动，受热的铂丝5的电阻发生交替变化。铂丝电阻变化频率等于涡街流量计中旋涡分离频率，实现了用热敏元件代理压敏(或声敏)元件来检测压力脉动。
声波在导管中传播过程中，遇到声阻抗的急剧变化会产生反射，在导管中的来回反射即是共振。共振信号幅度大到与涡街信号幅度接近时将会严重影响涡街信号的检测。如果导管的结构是严格对称的，并由于在两导管入口处存在相同的干扰，则共振干扰信号在铂丝5处可以抵消，得到正常的涡街信号。但结构完全对称是不容易做到的，因此就要设法不形成共振，本实施例采用在导管上开设一个小孔地方法来实现。当然在实际的产品中，导管通路有时本身会有泄漏，这样也会防止共振的产生，但原理和开设小孔一样。
本实施例中的旋涡发生体为梯形体，当然也可使其他形状，如三角体等，其为什么形状与本发明的发明点无关，此处的选择只为更好的说明问题。
Claims (5)
1.一种涡街流量计，包括介质流通管道、介质流通管道轴线上设置有漩涡发生体，与漩涡发生体对应的介质流通管道的管道壁上开设有一对关于介质流通管道轴线对称的取压孔，两取压孔通过一个结构对称的检测通道相连，在检测通道的中心部位设置有检测元件，其特征在于，所述的检测元件为热敏元件。
2.如权利要求1所述的涡街流量计，其特征在于，所述的检测通道上开设有至少一个防共振的小孔。
3.如权利要求1或2所述的涡街流量计，其特征在于，所述的热敏元件为铂丝。
4.如权利要求3所述的涡街流量计，其特征在于，所述的铂丝过检测管道的轴线，且与检测管道的轴线垂直。
5.如权利要求4所述的涡街流量计，其特征在于，所述的铂丝在测量管轴线与两取压孔的轴线垂直的平面上。
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2009
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